JURNAL APTEK
Vol.
No.
Artikel Ilmiah Aplikasi Teknologi homepage: http://journal.
id/index.
php/aptek p-ISSN 2085-2630 e-ISSN 2655-9897 Pengaruh Jenis Tanah Terhadap Penurunan Timbunan Pada Opprit Jembatan Gantung Sei.
Batang Kumu Pada Ruas Jalan Desa Payung Sekaki Ae Bangun Jaya Riswandi1.
Harriad Akbar Syarif1.
Alfi Rahmi,1 Program Studi Teknik Sipil Universitas Pasir Pengaraian Jl.
Tuanku Tambusai.
Rambah.
Kec.
Rambah Hilir.
Kabupaten Rokan Hulu.
Riau 28558
ABSTRAK
Pemanfaatan tanah sebagai material timbunan baik untuk badan jalan, bendungan atau tanggul maupun oprit jembatan tidak dapat dihindari dan merupakan pilihan yang harus digunakan dalam penelitian ini penulis menganalisa berapa besar pengaruh penurunan tanah timbunan berdasarkan jenis material timbunan dengan memperhitungkan analisis data tanah dan perubahan angka pori pada setiap pembebanan diatasnya.
Hal ini sangat penting karena dalam pelaksanaan pekerjaan pembangunan jembatan gantung Sei.
Batang Kumu menggunakan dua jenis material timbunan yang berbeda.
Dimana material tanah timbunan di daerah Kabupaten Rokan Hulu khususnya Kecamatan Tambusai Utara memiliki perbedaan visual yaitu pada warna material timbunan sehingga menarik untuk mengetahui pengaruh penurunan dengan perubahan nilai angka pori material tersebut, secara analitis penulis melakukan pengujian di laboratorium dengan menggunakan Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
Kemudian diketahui berdasarkan pengujian kedua jenis tanah lempung berpasir tersebut memiliki nilai penurunan yang berbeda.
Nilai angka pori pada kedua jenis tanah lempung diketahui memiliki nilai penurunan rata-rata angka pori tanah pada oprit jembatan I penurunan material tanah timbunan yang terjadi selama 60AoAo sebesar 0,001 cm, dan material tanah timbunan pada oprit jembatan II diketahui penurunan rata- rata angka pori tanah yang terjadi selama 60AoAo sebesar 0,006 cm.
Penurunan tanah lempung berpasir yang berwarna kecoklatan lebih mampu menahan beban dibandingkan tanah lempung berpasir yang berwarna keputihan.
Hasil penurunan material tanah kedua tanah timbunan tersebut terjadi karena pengaruh perbedaan nilai berat volume tanah Kata Kunci: Lempung Berpasir.
Angka Pori.
Penurunan Tanah
ABSTRACT
Corresponding Author:
uO Riswandi Accepted on: 2025-12-20 The use of soil as embankment material for roads, dams or embankment as well as bridge supports cannot be avoided and is an option that must be used in this study.
The author analyzes how much influence the subsidence of embankment soil has based on the type of embankment material by taking into account soil data analysis and changes in the pore number for each load on it.
This is crucial because of the construction of the Sei.
Batang Kumu suspension bridge involved two different types of embankment Where the embankment material in the Rokan Hulu Regency area, especially in North Tambusai District, has a visual difference, namely in the color of the embankment material, so it is interesting to know the effect of settlement with changes in the value of the pore number of the material, where analytically the author conducted a laboratory test using the Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
Then it was found that based on the test, the two types of sandy clay soil had different settlement The pore number value in both types of clay soil was known to have a settlement value at the bridge oprit I, the settlement of the embankment material that occurred for 60'' was 0.
001 cm, and the embankment material at the bridge oprit II was known to have a settlement that occurred for 60'' was 0.
006 cm.
The settlement of the brownish sandy clay soil was more able to withstand the load than the whitish sandy clay soil.
The results of the settlement of the soil material of the two embankments occurred due to the influence of differences in the value of the volume weight of the embankment soil.
Keywords: Sandy Clay.
Void Ratio.
Settlement.
DOI: x Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
PENDAHULUAN
Pemanfaatan tanah sebagai material timbunan baik untuk badan jalan, bendungan atau tanggul maupun oprit jembatan tidak dapat dihindari dan merupakan pilihan yang harus digunakan.
Hal demikian perlu dilakukan karena untuk memenuhi efisiensi dan ekonomis konstruksi, umumnya tanah timbunan yang berada di Kabupaten Rokan Hulu khususnya Kecamatan Tambusai Utara terbentuk karena pengaruh lingkungan tropis yang telah mengalami proses Pelaksanaan pembangunan yang sering kendala dalam prosesnya yaitu penurunan tanah timbunan, penurunan tanah timbunan merupakan masalah yang harus diatasi karena struktur timbunan akan memikul beban struktur lapis keras dan beban lalu lintas.
Berdasarkan teori penurunan tanah dapat dipengaruhi oleh jenis tanah dimana tanah dengan kandungan lempung dan partikel halus lebih rentan terhadap pemampatan, kemudian beban diatasnya, semakin besar beban yang diberikan, semakin besar pula pemampatan yang terjadi pada tanah, selanjutnya kadar air pada tanah, tanah dengan kadar air tinggi cenderung lebih mudah dimampatkan dan pemampatan tanah bisa terjadi dalam proses waktu .
Tanah timbunan dalam pengerjaan proyek struktur jalan dan oprit timbunan umumnya menggunakan tanah setempat, namun ada kalanya kondisi tanah timbunan yang digunakan merupakan tanah lunak.
Apabila tanah lunak yang digunakan mempunyai kuat geser yang buruk, sehingga daya dukung tanah menjadi sangat Menurut Das.
Braja M.
penurunan tanah yang disebabkan oleh pembebanan dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar yaitu penurunan konsolidasi .
onsolidation settlemen.
yang merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya air yang menempati pori-pori tanah, dan penurunan segera .
mmediately settlemen.
yang merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air.
Pengaruh penurunan tanah yang akibat oleh pemberian beban pada timbunan terjadi karena keluarnya air pada pori tanah disertai berkurangnya volume tanah.
Teori konsolidasi Terzaghi .
telah lama dipergunakan untuk memprediksi penurunan serta waktu konsolidasi.
Teori ini sudah sangat lazim digunakan dan dianggap dapat menjelaskan penurunan akibat kompresi dan drainase satu dimensi pada tanah secara baik.
Akan tetapi banyak kasus penurunan dengan teori ini memberikan hasil yang jauh lebih besar daripada penurunan aktual di lapangan.
Proses pelaksanaan di lapangan pencampuran tanah timbunan dengan memperhatikan homogenitas untuk mencapai kadar air optimum agar dapat meningkatkan plastisitas, kuat geser dan daya dukung serta kemampatan tanah.
Berdasarkan pengamatan visual dilapangan penggunaan tanah timbunan oprit jembatan gantung Sei.
Batang Kumu pada abutment I dan II berbeda dimana tanah timbunan pada abutment I diketahui tanah timbunan yang digunakan adalah lempung berpasir berwarna coklat, kemudian tanah timbunan pada abutment II lempung berpasir berwarna putih keabu-abuan.
Perbedaan jenis tanah timbunan yang digunakan dalam kegiatan pembangunan jembatan gantung Sei.
Batang Kumu pada ruas jalan desa Payung sekaki Ae Bangun Jaya tersebut menarik untuk dianalisis berdasarkan perubahan angka pori tanah timbunan tersebut.
MATERIAL DAN METODE
Pengambilan Data Geometri Timbunan Dilakukan dengan pengukuran existing tanah timbunan dengan menggunakan alat ukur waterpass Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
Pengambilan Sampel Pengujian Tanah Tidak Terganggu Dengan Hand Bore Langkah-langkah pengambilan sampel tanah tidak tergangu sebagai berikut Tentukan lokasi pengambilan sampel Siapkan tabung sampel atau cincin logam Tekan tabung sampel perlahan-lahan sampai kedalaman yang Angkat tabung sampel ke permukaan sehingga terisi penuh oleh tanah Tutup tabung sampel dengan plastik untuk menjaga kadar air aslinya Metode pengujian ini digunakan untuk menentukan berat volume tanah kering dan berat volume tanah jenuh, sedangkan nilai kohesi, modulus elastisitas, poisson ratio dan sudut geser dalam diperoleh dari tabel korelasi jenis tanah menurut Brouwer .
Berat Volume Tanah Kering .
Berat volume tanah kering adalah perbandingan antara berat tanah kering dengan satuan volume tanah.
Berat jenis tanah kering dapat diperoleh dari data soil test.
Berat Volume Tanah Jenuh .
Berat jenis tanah jenuh adalah perbandingan antara berat tanah jenuh air dengan satuan volume tanah jenuh.
Di mana ruang porinya terisii penuh oleh air.
Dalam penentuan parameter tanah untuk berat isi tanah kering dan berat isi tanah jenuh dari data hand bore dapat diperoleh berdasarkan korelasi dengan menggunakan tabel Determination Of Soil.
Using Cone Penetration Testing.
Modulus Elastisitas Nilai modulus elastisitas menunjukkan besarnya nilai elastisitas tanah yang merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi terhadap regangan.
Nilai ini bisa didapatkan dari pengujian Traxial Test.
Nilai Modulus Elastisitas (E) secara empiris dapat ditentukan dari jenis tanah dan data sondir seperti terlihat pada tabel 3.
Poisson Ratio Poisson ratio merupakan regangan arah horizontal dibagi dengan regangan arah Nilai poisson ratio dapat dilihat dari tabel 4.
dibawah ini:
Tabel 1.
Hubungan Antara Jenis Tanah Dan Poisson Ratio Jenis Tanah Possion Ratio () Lempung Jenuh 0,4 Ae 0,5 Lempung Tak Jenuh 0,1 Ae 0,3 Lempung Berpasir 0,2 Ae 0,3 Lanau 0,3 Ae 0,35 Pasir 0,1 Ae 1,0 Batuan 0,1 Ae 0,4 Umum Dipakai Untuk Tanah 0,3 Ae 0,4 Sumber : Das, 1995 Sudut Geser Dalam Kekuatan geser dalam mempunyai variabel kohesi dan sudut geser dalam.
Sudut geser dalam bersamaan dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat tegangan yang bekerja berupa tekanan lateral tanah.
Nilai ini juga didapatkan dari pengukuran engineering properties tanah dengan Triaxial Test.
Kohesi Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah.
Bersama dengan sudut geser dalam, kohesi merupakan parameter kuat geser tanah yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
pada tanah dalam hal ini berupa gerakan lateral tanah.
Dengan pengujian laboratorium, parameter kuat geser tanah pasir maupun tanah lempung dapat disesuaikan dengan kondisi pekerjaan di lapangan.
Berdasarkan konsep Terzaghi tegangan geser hanya dapat ditahan oleh partikel padatnya.
Kemudian setelah parameter tanah diketahui maka dilakukan perhitungan dengan tabulasi penurunan angka pori tanah timbunan dengan pembebanan pada pengujian triaxial compression test (ASTM D 2.
1 Alur Penelitian Bagan alir penelitian dimulai dengan :
Pengambilan Data Geometri Timbunan Dilakukan dengan pengukuran existing tanah timbunan dengan menggunakan alat ukur waterpass Pengambilan Sampel Pengujian Tanah Tidak Terganggu Dengan Hand Bore Langkah-langkah pengambilan sampel tanah tidak tergangu sebagai Tentukan lokasi pengambilan sampel Siapkan tabung sampel atau cincin logam Tekan tabung sampel perlahan-lahan sampai kedalaman yang Angkat tabung sampel ke permukaan sehingga terisi penuh oleh tanahTutup tabung sampel dengan plastik untuk menjaga kadar air Dalam penentuan parameter tanah untuk berat isi tanah kering dan berat isi tanah jenuh dari data sondir dapat diperoleh berdasarkan korelasi dengan menggunakan tabel Determination Of Soil.
Using Cone Penetration Testing yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2.
Determination Of Soil Properties.
Using Cone Penetration Testing Soil Type
Conservatative average value for soil property Name
GRAVEL
Porosity Sligthly silty or Very silty or SAND
kN/M3 yusat
Cnqu
kN/M3 MPa
MPa
Lose
Medium
Dense 37,540 Lose
Medium
Dense Lose
Medium
Dense Sligthly silty, clayey, very silty, clayey
LOAM
Sligthly Sandy Soft Firm Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
Stiff
5-7,5
27,535
Soft
Firm
Stiff
17,525
Soft
Firm
Stiff
22,528
Sandy CLAY Clean
Sligthly Sandy Sandy PEAT
Organi Soft
Firm
1,0-2,0
Soft
0,2-0,5
Firm
0,5-10
Sumber: Brouwer, 2002
PEMBAHASAN
Penyelidikan Tanah Timbunan dengan Hand Bore Dalam penelitian ini pengambilan sampel tanah tidak terganggu dilapangan dengan menggunakan hand bore.
Kemudian terhadap sampel dilakukan pengujian untuk mendapatkan sifat fisik tanah.
Pengujian sifat fisik tanah timbunan yang dilakukan diperoleh parameter tanah yang diperlukan yaitu berat volume tanah kering dan berat volume tanah jenuh, sedangkan nilai kohesi, modulus elastisitas, poisson ratio dan sudut geser dalam diperoleh dari tabel korelasi tanah menurut Brouwer .
Adapun hasilnya dapat pengambilan sampel dilapngan dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 3.
Sampel Tanah Hand Bore I (ASTM D-1.
Kedalaman 0 - 02 Sampling 0,2 Ae 0,4 Deskripsi Tanah Jenis Tanah Warna Lempung Kecokelatan Berlanau Lempung Berpasir Kecokelatan 0,4 Ae 0,6 Lempung Berpasir Kecokelatan 0,6 Ae 0,8 Lempung Berpasir Kecokelatan 0,8 - 1 Lempung Berpasir Kecokelatan Keterangan Undisturbed Sample Tabel 4.
Sampel Tanah Hand Bore II (ASTM D-1.
Kedalaman 0 - 02 Sampling Deskripsi Tanah Jenis Tanah Warna Lempung Keputihan Berlanau Keterangan Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
0,2 Ae 0,4 Lempung Berpasir Keputihan 0,4 Ae 0,6 Lempung Berpasir Keputihan 0,6 Ae 0,8 Lempung Berpasir Keputihan 0,8 - 1 Lempung Berpasir Keputihan Undisturbed Sample Selanjutnya dilakukan pengujian sampel di labortaorium didapat parameter tanah yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 5.
Parameter Tanah Timbunan Hasil Pengujian Laboratorium Dan Korelasi Tanah Menurut Brouwer .
Uraian Jenis Tanah Warna Berat Volume Berat Isi Saturated Berat Isi Unsaturated Kohesi Modulus Young Void Ratio Sudut Geser Spesifik Grafity Liquit Limit Simbol Satuan wet dry Gr/Cm2 .
N/m.
N/m.
PA) (MP.
(Kg/M.
Hand Bore
Abutment I Lempung
Berpasir Cokelat
16,946
10,89
12,57
1,585
34,18
Hand Bore
Abutment II
Lempung
Berpasir Putih
1,53
16,475
10,88
1,585
35,46
Perhitungan Penurunan Tanah Timbunan Pada Opprit Jembatan - Penurunan Tanah Timbunan Pada Opprit Jembatan I Perhitungan tinggi butiran tanah (H.
ycOyc yayc = ya .
yuyc yayc = .
ycu 61 ycu .
1,585 .
16,946
yayc = yayc = .
1,585 .
16,946
yayc = 0,00002 Perhitungan tinggi awal pori (H.
yayc = ya Oe yayc yayc = 4 Oe 0,00002 yayc = 3,9998 Perhitungan angka pori awal .
ycOyc yayc .
ya yayc yce = ycO1 ya1 .
ya ya1 yayc .
ya yce = ya1 .
ya 3,9998 .
yce = .
ycu 8 ) 3,9998 .
yce = .
ycu 8 ) 951,90 yce = yce = 0,9999 Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
Perhitungan perubahan angka pori .
akibat pemampatan tanah .
, iH yuuya yuuyce = yayc yuuya yuuyce = yayc Dari pengujian laboratorium diperoleh hasil depormasi pemampatan pada tabel berikut :
Tabel 6.
Pengujian Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
3 = 50 Kpa Waktu Pembebanan yuuya yuuyce (Meni.
(K.
(C.
6AoAo
0,8158
0,001
0,001
18AoAo
0,9177
0,002
0,002
30AoAo
1,0197
0,003
0,003
36AoAo
1,0197
0,004
0,004
48AoAo
1,1216
0,005
0,005
60AoAo
1,2236
0,006
0,006
Penurunan Rata-rata 0,001 Dari hasil pengujiandapat dibuat tabulasi perhitungan perubahan angka pori pada setiap pembebanan sebagai berikut:
Tabel 7.
Tabulasi Penurunan Dan Angka Pori Tanah yuuyce e = yce Oe yuuyce (C.
0,001
0,9999
0,001
0,9989
0,002
0,9999
0,002
0,9988
0,003
0,9999
0,003
0,9987
0,004
0,9999
0,004
0,9986
0,005
0,9999
0,005
0,9985
0,006
0,9999
0,006
0,9984
Berdasarkan hasil perhitungan diketahui penurunan timbunan tanah pada opprit jembatan abutmen 1 sebesar 0,001 cm pada setiap pengujian penambahan beban.
- Penurunan Tanah Timbunan Pada Opprit Jembatan II Perhitungan tinggi butiran tanah (H.
ycOyc yayc = ya .
1,53
yayc = .
,5 ycu 22 ycu .
1,585 .
16,475
1,53
yayc = .
1,585 .
16,475
1,53
yayc = .
yayc = 0,0002 Perhitungan tinggi awal pori (H.
yayc = ya Oe yayc yayc = 1,5 Oe 0,0002 yayc = 1,4998 Perhitungan angka pori awal .
ycOyc yayc .
ya yayc yce = ycO1 ya1 .
ya ya1 yayc .
ya yce = ya1 .
ya Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
1,4998 .
1,5 .
ycu 8 ) 1,4998 .
yce = 1,5 .
ycu 8 ) 263,96 yce = yce = 0,9998 Perhitungan perubahan angka pori .
akibat pemampatan tanah .
, iH yuuya yuuyce = yayc yuuya yuuyce = yayc Dari pengujian laboratorium diperoleh hasil depormasi pemampatan pada tabel Tabel 8.
Pengujian Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
3 = 50 Kpa Waktu Pembebanan yuuya yuuyce (Meni.
(K.
(C.
6AoAo
0,8158
0,002
0,002
18AoAo
0,9177
0,004
0,004
30AoAo
1,0197
0,005
0,005
36AoAo
1,0197
0,007
0,007
48AoAo
1,1216
0,008
0,008
60AoAo
1,2236
0,010
0,010
Penurunan Rata-rata 0,006 yce = Dari hasil pengujiandapat dibuat tabulasi perhitungan perubahan angka pori pada setiap pembebanan sebagai berikut:
Tabel 9.
Tabulasi Penurunan Dan Angka Pori Tanah yuuyce (C.
e = yce Oe yuuyce 0,002 0,9998 0,002 0,9978 1
0,004
0,9998
0,004
0,9958
0,005
0,9998
0,005
0,9948
0,007
0,9998
0,007
0,9928
0,008
0,9998
0,008
0,9918
0,010
0,9998
0,010
0,9898
Berdasarkan hasil perhitungan diketahui penurunan timbunan tanah pada sampel tanah opprit jembatan abutmen 1 sebesar 0,006 cm pada setiap pengujian penambahan beban.
- Perbandingan Penurunan Timbunan Tanah Pada Opprit Abutment Jembatan I dan Abutment Jembatan II Riswandi et al.
Aplikasi Teknologi.
Vol.
No.
1, hal.
102-111, 2025
Tabulasi Penurunan Tanah Kemampatan .
H) 0,01 0,01 0,008 0,008 0,007 0,006 0,006 0,004 0,004 0,002
0,002
0,001
0,002
0,005
0,004
0,003
0,005
0,75
0,85
0,95
1,05
1,15
1,25
Pembebanan (K.
iH ABT I (C.
iH ABT II (C.
Gambar 1.
Penurunan Tanah vs Pembebanan Tanah Pada Opprit Jembatan I Dan Berdasarkan grafik diatas diketahui material tanah timbunan yang digunakan pada opprit jembatan I penurunannya lebih kecil jika dibandingkan dengan materal tanah timbunan pada opprit jembatan II.
Dimana selisih nilai penurunan material timbunan tersebut sebesar 0,0005 Penurunan tersebut terjadi karena perbedaan berat volume tanah lempung berpasir KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungan penurunan tanah yang dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
Penurunan tanah timbunan pada opprit jembatan I dengan pengujian Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
diketahui penurunan tanah yang terjadi selama 60AoAo sebesar 0,001 cm Penurunan tanah timbunan pada opprit jembatan II dengan pengujian Triaxial Compression Test (ASTM D 2.
diketahui penurunan tanah yang terjadi selama 60AoAo sebesar 0,006 cm Penurunan tanah lempung berpasir yang berwarna kecokelatan lebih mampu menahan beban dibandingkan tanah lempung berpasir yang berwarna keputihan.
Perbedaan penurunan tanah timbunan tersebut disebabkan oleh nilai berat volume tanah.
DAFTAR PUSTAKA